[发明专利]基于时间戳的树型结构数据同步方法

说明书

技术领域

本发明涉及面向树型结构的数据同步，特别涉及一种基于时间戳的树型结构数据同步方法。

背景技术

数据同步是使存在关联映射关系的两个数据集中的数据元素的等价的操作，任意一个数据集中的更新都会被同步传递到另一个数据集中。树型数据的同步则是发生在客户端与服务端之间的两棵树之间的等价操作，其中两棵树之间可能完全相同，也可能一棵树为另一棵树子树。树型同步操作的基本单元就是树型元素节点，而同步就是使发生在一个数据集中的元素修改传递到另一个集合中。

同步协议的评价标准一般包括几个方面：适用规模、传输负载、计算复杂度以及存储空间。同步系统的拓扑结构往往决定了系统的适用规模，在相同拓扑结构下，合理的任务分配也会给适用规模带来改善；传输负载主要是考虑移动互联网的不稳定性，较低的传输负载可以加快同步过程，减少数据流量；计算复杂度和存储空间也主要考虑移动端设备的计算能力优先。

近年来提出了很多移动设备与服务器间的同步方案，以下列举常用的几种方案并进行了一些分析比较：

1) ActiveSync

ActiveSync是微软提出的，支持终端与桌面系统同步的产品，具有较小的计算强度与存储消耗，较适用于个人应用。

2) CPISync

CPISync是Cornell大学的学者基于他们所提出的集合一致化(Set Reconcile)算法设计实现的一种同步方式。这一同步方案的计算量主要与参与同步的数据项中差异项目数相关，与数据集本身体积关系不大。由于该方案对数据集进行摘要，并对同步双方数据进行计算，有较高的计算复杂度，但是其通讯数据量较低，而又不需要额外的辅助存储空间。其算法特征决定了该方案可以应用于P2P的同步场景中，从而具有较大的可扩展性。

3) SyncML

SyncML具有普遍适用的特征，对同步双方的数据类型、网络类型、协议类型等没有特殊要求，是一个开放式的规范。由于协议的目标为通用性，因此在数据解析等方面有较大开销。

上述现有的移动设备同步方案中，同步的通信负载基本都与需要更新的数据记录数成正比，而具有最优通信负载的CPISync方案又有较高的计算复杂度，因此不适用于树型数据的同步方案。

发明内容

本发明针对现有技术无法适用于具有树形结构的同步数据的缺点，提供了一种新型的基于时间戳的树型结构数据同步方法。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

基于时间戳的树型结构数据同步方法，包括数据中心服务器集群和客户端，数据中心服务器集群包括多个服务器，数据中心服务器集群和客户端采用星型拓扑结构，包括以下具体步骤：

1）客户端向服务器注册：客户端通过用户名和/或密码的方式向中心服务器注册，所述中心服务器为星形拓扑结构的中央节点，每一个注册的客户端以(user, client)二元组的形式在服务器保存，并通过状态管理服务器对二元组进行管理；

2）客户端发起同步：当客户端到达同步时间窗口、客户端数据发生变更或者客户端经过长时间静默后产生突发的数据访问时，客户端将对服务器保存的数据进行同步；

3）服务端响应同步：服务器收到客户端的同步请求后，对同步请求进行处理，具体包括以下步骤：

3.1）身份验证：身份验证包括用户身份验证和用户权限认证，所述用户身份验证为验证客户端的同步请求是否为合法用户的同步请求，所述用户权限认证为验证同步请求是否在用户的权限范围内，对客户端的身份验证由权限管理器完成；

3.2）时间戳检查：通过身份验证后，服务器检查同步时间戳，服务器分别为每个(user, client)二元组保存了一个Last时间戳，Last时间戳用以标识用户和客户端之间最后一次正常完成的同步请求时间；如果同步请求中不包括上一次同步请求的Last时间戳，但服务器存在，则表示上一次同步请求中服务器的反馈信息未得到客户端确认，该上一次同步请求无效，服务器返回错误信息和上一次同步请求的Last时间戳；如果同步请求中包含有上一次同步请求的Last时间戳，则服务器对比服务器上保存的上一次同步请求的Last时间戳与同步请求中包含的上一次同步请求的Last时间戳，若两者一致，则确认完成，否则服务器向客户端返回错误信息；客户端的同步日志管理器通过对同步日志的时序保证，确定在前一次同步请求的操作完成并得到服务器确认后，才进行下一次同步请求；